Bet koks asinchroninis trifazis variklis yra apskaičiuotas dviems nominaliems trifazio tinklo įtampos režimams; pvz: 380 V/220 V - 220 V/127 V ir pan. Dažniausiai pasitaikantis variklių tipas - 380 V/220 V. Variklio perjungimas nuo vienos įtampos režimo į kitos įtampos režimą atliekamas sujungiant variklio apvijas "žvaigžde" - 380 V režimui, arba sujungiant variklio apvijas "trikampiu" - 220 V režimui.

Jeigu variklis turi pajungimo dėžutę, su joje esančiais 6 išvadų kontaktų išdėstymo bloku ir užsuktais trumpikliais; reikėtų atkreipt dėmesi - kokia tvarka sujungti trumpikliai. Jeigu variklio pajungimo dėžutėje kontaktų išdėstymo bloko nėra, o tiesiog yra 6 išvadų laidai - paprastai jie būna sugrupuoti ar kitaip išskirti atskirai po tris. Vienoje laidų grupėje būna variklio apvijų pradžios, kitoje laidų grupėje - apvijų pabaigos. (apvijų pradžios schemoje pažymėtos tašku)

Šiuo konkrečiu atveju apvijų "pradžia" ir apvijų "pabaiga" yra susitarimo reikalas, svarbiausia yra tiesiog žinoti, kad visų apvijų kryptis sutampa; t.y. pavyzdžiui jungiant "žvaigžde", nuliniam sujungimo taške gali buti pajungtos, kaip ir apvijų pradžios, taip ir apvijų pabaigos. O jungiant "trikampiu" - apvijos turi buti sujungtos nuosekliai, t.y. vienos apvijos galas turi buti sujungtas su kitos apvijos pradžia. Norint variklį teisingai pajungti "trikampiu", reikia nustatyti kiekvienos apvijos išvadų galus, susidėliot juos poromis (galas + pradžia) ir pajungti pagal sekančią schemą:

Apvertus šitą schemą, iškart matosi, kad ritės pajungtos "trikampiu".

Jeigu variklis turi tik tris išvadų laidus, reikėtų išardyti variklį: nuimti dangtelį toje pusėje, kur yra pritvirtinta pajungimo dėžutė ir tarp apvijų surasti trijų laidų sujungimo vietą (visuose kituose sujungimuose bus sujungta tik po du laidus). Trijų laidų sujungimas yra pajungimo "žvaigžde" nulinis taškas. Šitų trijų laidų sujungimą reikėtų išardyti, prilituoti papildomus išvadų prailginimo laidus ir susukus į atskirą išvadų grupę - iškišti pajungimo dėžutėje. Tokiu būdu mes turėsime jau 6 išvadus, kuriuos reikes sujungti pagal "trikampio" schema. Jeigu turime variklį su 6 išvadais, bet niekaip nesugrupuotus po tris ir nėra jokių galimybių nustatyti apvijų pradžias ir galus, tai tokio variklio nepatariame jungti be specialisto žinios...

Trifazis variklis visiškai sėkmingai gali suktis ir vienfaziame tinkle, bet tikėtis stebuklų iš tokio variklio, dirbančio pajungtam per kondensatorius, nereikėtų. Galingumas, geriausiu atveju, bus ne daugiau 70% nuo variklio nominalo; paleidimo momentas labai priklausys nuo paleidimo kondencatoriaus talpumo; labai sunku bus nustatyti kintamos apkrovos darbinio režimo kondensatoriaus talpumą.

Trifazis variklis, pajungtas vienfaziame tinkle - tai kompromisas, bet daugeliu atvejų, tai yra vienintelis įmanomas variantas. Egzistuoja formulės darbinio kondencatoriaus talpos paskaičiavimui, bet aš manau, kad jos nėra visiškai korektiškos dėl sekančiu priežasčių:

1. Paskaičiavimas daromas nominaliam variklio galingumui, o variklis retai dirba tokiame režime ir pilnai jo neapkraunant - kais, dėl perteklinės darbinio kondensatoriaus talpos, ir kaip to pasekmė - padidintos srovės apvijoje.

2. Faktinė kondensatoriaus talpa nuo jo nominalinės talpos, užrašytos ant korpuso, skirsis +/-20 % ribose, kas taip pat užrašyta ant korpuso. O jeigu matuot kiekvieno kondensatoriaus talpumą atskirai, bendras talpumas gali bent du kartus viršyt, arba but perpus mažesnis už reikiamą. Todėl siūlau parinkinėti talpumą taip: kiekvienam konkrečiam varikliui, parenkant konkrečią apkrovą - skirtą būtent tam varikliui, matuojant srovę visuose trikampio taškuose, stengiantis ją maksimaliai išlygint parenkant tinkamą talpumą.

Vienfaziame tinkle turime 220 V įtampą, todėl variklį reikia pajungti "trikampio" schema. Paleidinėjant neapkrautą variklį, galima apsieiti naudojantis vien tik darbiniu kondensatoriumi.

Variklio sukimosi kryptis priklauso nuo kondensatoriaus pajungimo vietos tarp A (taškas A) ir taškų B arba C.

Praktiškai orientacinę kondensatoriaus talpą galima nustatyti pagal sek. formulę:  C = P/10 , čia C - kondensatoriaus talpa mikrofaradais, P - variklio nominalinė galia vatais (pvz: galima sužinoti iš lentelės ant variklio šono).

Pradiniams bandymams tikslumas pakankamas, o tikslesnė talpumo korekcija nustatoma apkrovus variklį konkrečia darbine apkrova.

Darbinė kondensatoriaus įtampa turi būti aukštesnė už tinklo įtampą, bet praktika rodo, kad sėkmingai dirba seni sovietiniai popieriniai kondensatoriai, apskaičiuoti 160 V įtampai. O jų gauti daug lengviau, pasitaiko netgi elektronikos lauže.

Pas mane su tokiais kondensatoriais dirba gręžimo staklių variklis. Jie įmontuoti apsaugotoje nuo užtrumpinimo ir įžemintoje staklių paleidėjo dėžutėje, nebeprisimenu kiek jau metų praėjo, bet kolkas viskas tvarkoje. Bet primygtinai nesiūlau ir jums taip elgtis, tiesiog duodu informaciją apmastymams. Be viso to, jeigu sujungus 160-voltinius kondensatorius nuosekliai, dvigubai prarasime talpumą, užtat darbinė įtampa padides dvigubai - iki 320 V. Iš taip sujungtų kondensatorių porų galima sukomplektuoti norimo talpumo kondensatorių bateriją.

Variklių, palaikančių virš 1500 aps/min, arba variklių, sunkiai apkrautų paleidimo momento metu, paleidimas yra apsunkintas. Tokiais atvejais reikia panaudoti paleidimo kondensatorių, kurio talpumas priklauso nuo variklio apkrovos. Jis parenkamas ekspermentuojant, ir orientaciškai gali buti nuo tokios pat, kaip darbinės eigos kondensatorius, iki 1,5 - 2 kartais didesnės talpos. Toliau, dėl aiškumo, viskas kas liečia darbinę eigą - bus pažymėta žaliai, viskas kas liečia paleidimą - bus raudonos spalvos ir viskas kas liečia stabdymą - bus mėlynos spalvos.

Įjungti paleidimo kondensatorių, paprasčiausiu atveju, galima nefiksuojamo mygtuko pagalba.

Variklio paleidimo automatizavimui galima panaudoti srovės relę. Varikliams, iki 500 W galios, puikiausiai tiks srovės relė iš skalbimo mašinos. Esant pakrautiems kondensatoriams, arba variklio pakartotinio paleidimo momentu, tarp kontaktų kyla pakankamai didelė srovės išlydžio žiežirba ir sidabriniai kontaktai gali susivirinti. Po variklio paleidimo, sulipę kontaktai gali elektriškai neatjungti paleidimo kondensatoriaus. Kad taip neįvyktų, paleidimo relės kontaktus reikėtų perdaryti iš grafitinio arba anglinio strypelio (tik ne iš vario-grafito mišinio, nes padaryti iš jo kontaktai irgi sulimpa). Taip pat būtina atjungti paleidimo relės šiluminę apsaugą, jeigu variklio nominalinis galingumas viršija relės nominalinį galingumą.

Jeigu variklio galingumas virš 500 W, iki 1,1 kW galima pervynioti paleidimo relės apvijas storesniu laidu, suvyniojant mažesni skaičių apvijų, apskaičiuojant taip, kad relė atsijungtų, kai tik sumažėja srovė varikliui įsisukus.

Dar galingesniam varikliui galima pagaminti savadarbę srovės relę, padidinus originalios relės gabaritus. Srovės relės perdirbimas. Dauguma trifazių variklių, iki 3 kW galios, gerai dirba vienfaziame tinkle, išskyrus kai kurias padidinto paleidimo momento variklių modifikacijas su dvigubu trumpai jungtu rotoriumi (double-squirrel cage motor). Sovietinio standarto tai butų variklių serija МА, ju geriau nenaudot, vienfaziame tinkle jie nedirba.

Schema dirba taip: įjungus perjungiklį į "3" padėtį ir paspaudus mygtuką K1 - prasideda variklio paleidimas. Po mygtuko K1 atleidimo, prijungtas lieka tik darbinis kondensatorius ir variklis dirba vien tik naudingai apkrautas.

Įjungus perjungiklį į "1" padėtį, į variklio apviją patenka pastovi srovė ir variklis stabdosi. Po variklio sustojimo perjungiklį būtina įjungti į "2" padėtį, kitaip variklis perdegs. Todėl perjungiklis turėtų buti specialus, ir fiksuotis tik "2" ir "3" padėtyse, o "1" padėtyje įjungimas galimas tik priverstinai laikant.

Kai variklio galia iki 300 W ir reikalingas greitas stabdymas - slopinančios varžos galima nenaudoti. Kai variklio galia didelė, varžos dydis parenkamas pagal norimą stabdymo laiką, bet neturi buti mažesnis už variklio apvijos vidinę varžą.

Šita schema panaši į pirmają, bet stabdymas čia vyksta energijos, sukauptos C1 kondensatoriuje, sąskaita ir priklausys nuo kondensatoriaus talpumo. Kaip ir kitose schemose, paleidimo mygtuką galima pakeisti srovės rele.

Įjungus tinklo maitinimo jungiklį variklis pasileidžia ir per VD1 ir R1 įvyksta C1 kondensatoriaus įsikrovimas. R1 varža parenkama atsižvelgiant į diodo galingumą, kondensatoriaus talpumą ir variklio darbo laiką iki stabdymo.

Jeigu variklio darbo laiko trukmė tarp paleidimo ir stabdymo ilgesnė kaip 1 minutė, galima panaudoti KD226G diodą ir 7 kiloomų varžą. Varža turi buti ne mažiau 4 W, darbinė kondensatoriaus įtampa ne mažiau 350 V. Greitam stabdymui labai tinkamas kondensatorius iš blykstės, atskirų blyksčių prigaminta daug, o jų poreikio praktiškai nebėra. Išjungiant variklį, perjungiklis užtrumpina kondensatorių per variklio apviją ir vyksta priverstinis stabdymas su nuolatine srove. Panaudot galima įprastą perjungiklį, turintį dvi jungimo padėtis.

Reversinio perjungimo ir stabdymo schema.

Šita schema - senesnės modifikacija. Čia automatiškai vyksta paleidimas, panaudojant srovės relę ir realizuotas stabdymas kondensatoriumi, o taip pat ir reversinis perjungimas.

Išmetant iš šitos schemos nereikalingus elementus, kurių kiekvienas pavaizduotas savo spalvomis, galima susirinkti konkrečiam tikslui tinkančią schemą. Labai norint, galima padaryti mygtukinį valdymą. Tam reikės vieno arba dviejų magnetinių paleidėjų su 220 V vidinėmis ritėmis. Naudojamas sudvejintas jungiklis su trimis mygtukais.

Dar viena, ne visai įprasta automatinio valdymo schema.

Kaip ir kitose schemose, čia yra numatytas stabdymas, bet esant reikalui - jį galima lengvai pašalinti.

Šitoje valdymo schemoje dvi apvijos sujungtos lygiagrečiai, o trečia pajungta per paleidimo sistemą ir pagalbinį kondensatorių, kurio talpumas maždaug du kartus mažesnis, nei reikėtų jungiant variklį trikampiu.

Variklio sukimosi krypties pakeitimui reikia sukeisti pagalbinės apvijos pradžią ir galą vietomis (pažymėta raudonu ir žaliu taškais).

Paleidimas vyksta pasikraunant C3 kondensatoriui ir paleidimo trukmės laikas priklauso nuo jo talpumo. Talpumas turi buti pakankamai didelis, jog variklis sugebėtų pasiekti nominalias apsukas.

Talpumą galima parinkti daug didesnį nei reikia, nes kondensatoriui pasikrovus, jis nebedaro jokios įtakos variklio darbui. R2 varža reikalinga kondensatoriaus iškrovimui ir tuo pačiu jis paruošiamas sekančiam variklio paleidimui. Tiks varža 30 kiloomų 2 W galios nominalo. Diodai 1N1623 tiks betkokiam varikliui.

Mažesnės galios varikliui atitinkamai reikes ir mažesnio galingumo diodų, ir mažesnes talpos kondensatoriaus. Nors yra pakankamai sudėtinga šios schemos principu padaryti reversinį variklio perjungimą, bet labai norint - įmanoma. Reikės panaudoti sudėtingą perjungėją arba magnetinius paleidėjus.

Paprastų paleidimo ir darbinių kondensatorių pakeitimas elektrolitiniais.

Nepoliarizuotų kondensatorių kaina yra pakankamai aukšta, o ir ne visada įmanoma jų gauti. Todėl, jei jų nėra, galima panaudoti elektrolitinius kondensatorius, ju panaudojimas variklio valdymo schemose nėra jau toks sudėtingas. Elektrolitiniai kondensatoriai pasižymi mažais gabaritais, jie nėra deficitiniai ir taip pat nėra brangūs. Bet reikia atsižvelgti į tam tikrus faktorius.

Darbinė kondensatorių įtampa turi būti ne mažiau 350 V, naudoti juos galima tik poromis, kaip parodyta schemoje juoda spalva, o tokiu atveju talpa sumažeja dvigubai. Ir jeigu variklio normaliam darbui reikia 100 mikrofaradų talpumo kondensatoriaus, tai kondensatoriai C1 ir C2 turi buti 200 mikrofaradų talpumo.

Elektrolitiniams kondensatoriams leidžiami dideli talpumo nuokrypiai nuo normos, todėl geriau yra surinkti tokių kondensatorių bloką (pažymeta žalia spalva). Bus daug lengviau parinkti reikiamą varikliui talpumą, be viso to elektrolitinių kondensatorių labai ploni išvadai, o srovės esant dideliems talpumams bus pakankamai didelės, išvadai gali kaisti, ir netyčia išvadui nutrūkus kondensatoriaus viduje - gali įvykti sprogimas. Todėl visas elektrolitinių kondensatorių blokas turi buti patalpintas uždaroje dėžutėje - ypač ekspermentavimo metu.

Diodai turi turėti didelį ir įtampos ir srovės rezervą, būtiną darbiniam režimui. Iki 2 kW pilnai tiks diodai 1N1623. Diodo pramušimo atveju sudega (sprogsta) kondensatorius. Sprogimas - aišku pasakyta stiprokai, plastmasinė dėžutė pilnai apsaugos nuo kondensatoriaus dalių išsilakstymo, nuo blizgančio serpantino taip pat.

Nu va, didžiausi siaubai papasakoti, dabar truputi apie montavimą.

Kaip matome iš schemos, visų kondensatorių minusai sujungti tarpusavyje, taigi naudojant senos konstrukcijos elektrolitinius kondensatorius su minusu korpuse, juos paprasčiausiai galima suglaudus apvynioti izoliacine juosta ir įkišti į panašių išmatavimų plastmasinę dėžutę.

Diodus reikia sumontuoti ant plokštelės iš izoliacinių medžiagų, jei galingumas didelis - prisukti juos ant nedidelių radiatorių. O jeigu galia nedidelė ir diodai nekaista, tai juos galima patalpinti į tą pačią dėžutę kondensatoriams. Elektrolitiniai kondensatoriai sujungti pagal tokią schemą sėkmingai dirba ir vietoje paleidimo, ir vietoje darbinių nepoliarizuotų kondensatorių.

Dabar pabaigai elektroninė įjungimo schema, bet kolkas ji pakankamai sudetinga ir pagaminimui, ir derinimui.

Trifazio asinchroninio variklio (380 V/220 V) apsisukimų reguliavimas įjungus jį į vienfazį tinklą. Kad nereikėtų naudoti brangių ir sudėtingų kolektorinių variklių įvairiuose mechanizmuose, reikalaujančiuose apsisukimų reguliavimo, galima panaudoti trifazį asinchroninį variklį, įjungus į fazinį laidą reostatą  arba paprasčiausią galios reguliatorių.

Variklio perdirbimui užtenka perdaryti variklio rotorių. Pagal išimto iš variklio rotoriaus išmatavimus ištekinamas "vientisinis rotorius". Medžiaga turi buti mažai įsimagnetinantis mažaanglis plienas arba pilkasis ketus. (Pagamintas iš ketaus geriau dirba). Iš seno rotoriaus galima išpresuoti ašinį veleną ir įpresuoti į naujai pagamintą pilnavidurį rotorių.

Straipsnį paruošė:  A.Šaučiukėnas  ir  Sergejus